Chromium Controller - 10x GENOMICS

10x Genomics technologie

Ucelené řešení nazývané “Chromium” využívající  GemCode technologii, která byla vyvinuta společností 10x Genomics, zahrnuje  -  přístrojové vybavení  Chromium Controller, 10x reagencie a volně dostupné softwary pro analýzu (Cell Ranger) a vizualizaci  (Loupe Cell Browser) dat na stránkách výrobce.

Chromium Controller

Chromium Controller je pokročilá mikrofluidní platforma umožňující masivně paralelní analýzy na úrovni jedné buňky („single cell”).  Přístroj Chromium využívá Next GEM mikrofluidní čipovou technologii, integrované řešení pro analýzu RNA a DNA molekul, která zajišťuje vytvoření individuálních mikroreakcí v nanolitrových kapičkách.

Next GEM technologie

Klíčovým prvkem Next GEM technologie je gelová partikule („Gel Bead”), která je pokrytá milionem primerů nesoucích unikátní 10x barkód (~3.6 milionů kombinací). Další část primeru obsahuje funkční sekvenci určenou k nasedání cílových molekul mRNA nebo tagmentovaných DNA. Primery pro transkriptomovou analýzu nesou navíc sekvenci UMI („Unique Molecular Identifier“), která slouží ke kvantifikaci jednotlivých traskriptů a k redukci chyb vzniklých při PCR amplifikaci. Uvnitř přístroje Chromium jsou gelové partikule smíchány s buňkami nebo jádry společně s reagenciemi, a poté přidány do prostředí oleje. Tímto procesem dochází k vytvoření až 10 000 individuálních emulzních kapiček obsahujících vždy jednu buňku nebo jádro, tzv. “GEMs” (Gel Bead–in–emulsion). Každá GEM se chová jako individuální reakční vezikula, ve které dochází k disociaci gelové partikule. Po nasednutí cílových molekul na uvolněné primery dochází k jejich označení unikátním 10x barkódem buď během přepisu z mRNA do cDNA nebo během extenze DNA fragmentů. Po provedení reverzní transkripce nebo amplifikace sdílí všechny fragmenty ze stejné buňky společný 10x barkód.  cDNA nebo DNA fragmenty označené 10x barkódy odpovídající stovkám až desetitisícům buněk jsou sloučeny do jedné reakce pro následné vytvoření finálních sekvenačních knihoven kompatibilních s Illumina platformami.  Analytický software (Cell Ranger) používá identifikaci barkódů ke zpětnému mapování sekvenačních čtení („readů”) pocházejících z jedné buňky nebo jádra.

Technická specifikace systému Chromium:

• každý čip je schopný zpracovat až 8 vzorků souběžně v méně než 20 minutách
• flexibilní kapacita enkapsulace od 500 – 80,000+ buněk nebo jader
• vysoká efektivita záchytu buněk ze vstupního materiálu až 65 % („Cell Recovery Rate“)
• nízká frekvence lokalizace více buněk v jedné kapičce („Doublet Rate“): >1 % při analýze 1600 buněk
• validovaná velikost buněk: < ~30 µm
• kompaktní velikost přístroje: 5,6 kg; rozměry: 20 x 26.3 x 16.4 cm
• provedení kompletního protokolu od počátečního kroku získání buněčné suspense až po přípravu finálních sekvenačních knihoven během 1-2 dnů
• doporučená hloubka čtení („Read Depth”) pro sekvenaci: minimum 20 000 čtení („readů”) na buňku

www.10xgenomics.com/Chromium Controller

Související odkazy

NextSeq 2000 - Illumina

NextSeq 2000